[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Bausatz zur Herstellung einer Fahrzeugheizungsbedieneinheit.
[0002] Fahrzeugheizungsbedieneinheiten ermöglichen die manuelle Betätigung eines Fahrzeugheizungssystems.
Derartige Fahrzeugheizungsbedieneinheiten umfassen normalerweise ein Gehäuse, in dem
ein Getriebe mit einer Antriebs- und einer Abtriebswelle aufgenommen ist. An der Vorderseite
des Gehäuses befindet sich ein Drehknopf, der an der Antriebswelle befestigt ist.
Die Abtriebswelle des Getriebes ist beispielsweise über eine flexible Welle mit einem
Betätigungsmechanismus (zum Beispiel ein Getriebe) einer Luftverteiler- und/oder Mischklappe
eines Fahrzeugheizungssystems gekoppelt. Wird nun an dem Drehknopf manuell eine Drehbewegung
eingeleitet, so wird diese Drehbewegung über das Getriebe und die flexible Welle auf
den Betätigungsmechanismus der Luftverteiler- und oder Mischklappe übertragen. Auf
diese Weise kann die Position einer Klappe (Luftverteiler- oder Mischklappe) des Fahrzeugheizungssystems
verändert und die Luftverteilung beziehungsweise die Fahrzeuginnentemperatur eingestellt
werden.
[0003] Die Getriebeübersetzung sowie die Anordnung der Antriebs- und Abtriebswelle relativ
zueinander werden den Einbauraumverhältnissen des Fahrzeuges entsprechend bereits
bei der Herstellung der Fahrzeugheizungsbedieneinheit festgelegt und können anschließend
nicht mehr verändert werden.
[0004] Es ist üblich, dass mehrere Fahrzeuge eines Fahrzeugherstellers soweit wie möglich
mit den gleichen Systemkomponenten ausgestattet sind (Plattformgedanke). Dabei muss
die Einbaulage der hinter dem Armaturenbrett angeordneten Bauteile an den zur Verfügung
stehenden Einbauraum angepasst werden, der je nach Fahrzeugtyp variiert. Aus konstruktionstechnischen
Gründen ist es somit häufig erforderlich, dass die Fahrzeugheizungsbedieneinheiten
abhängig von Typ und Modell an die unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich der
Getriebeübersetzung und/oder der Anordnung der Antriebs- und Abtriebswelle relativ
zueinander angepasst werden müssen.
[0005] Wie bereits zuvor erwähnt, ist jedoch eine solche nachträgliche Anpassung der Getriebeübersetzung
und der relativen Anordnung der Antriebs- und Abtriebswelle bei bekannten Fahrzeugheizungsbedieneinheiten
nicht möglich, da diese bereits bei der Herstellung unabänderbar festgelegt werden.
Aus Sicht der Produktion und insbesondere hinsichtlich der Kosten wäre es allerdings
wünschenswert, wenn gleiche beziehungsweise im wesentlichen gleiche oder zumindest
in Teilen gleiche Fahrzeugheizungsbedieneinheiten für die unterschiedlichen Fahrzeugtypen
und Sondermodelle verwendet werden könnten. Eine aus mehreren Modulen aufgebaute Fahrzeugheizungsbedieneinheit
ist z.B. aus DE-A-195 19 113 bekannt.
[0006] Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugheizungsbedieneinheit
zu schaffen, die an unterschiedliche Anforderungen an die Getriebeübersetzung sowie
an die Anordnung der Antriebs- und Abtriebswelle relativ zueinander angepasst werden
kann, so dass im wesentlichen gleiche oder zumindest in Teilen gleiche Fahrzeugheizungsbedieneinheiten
für unterschiedliche Fahrzeugtypen und/oder Sondermodelle verwendet werden können.
[0007] Gemäss der vorliegenden Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Bausatz zur
Herstellung einer Fahrzeugheizungsbedieneinheit vorgeschlagen, der versehen ist mit
- einem ersten Modul, das ein erstes Gehäuseteil und ein Antriebszahnrad mit einer drehbar
an dem ersten Gehäuseteil gelagerten Welle aufweist, welche die Antriebswelle bildet,
wobei im ersten Gehäuseteil eine erste Öffnung vorgesehen ist, innerhalb derer das
Antriebszahnrad zumindest teilweise frei liegt, und
- mehreren zweiten Modulen, die jeweils ein zweites Gehäuseteil und ein Abtriebszahnrad
mit einer drehbar in dem zweiten Gehäuseteil gelagerten Welle aufweisen, welche die
Abtriebswelle bildet, wobei in dem zweiten Gehäuseteil eine zweite Öffnung vorgesehen
ist, innerhalb derer das Abtriebszahnrad zumindest teilweise frei liegt,
- wobei sich die zweiten Module hinsichtlich der Ausbildung des Abtriebszahnrades und/oder
hinsichtlich der Ausrichtung der Abtriebswelle und der Ausbildung des zweiten Gehäuseteils
unterscheiden, und
- wobei jedes der zweiten Module mit dem ersten Modul zur Bildung der Fahrzeugbedieneinheit
mit unterschiedlicher Ausrichtung der Abtriebswelle zur Antriebswelle hinsichtlich
des Höhenwinkels, den die Antriebswelle mit der Abtriebswelle bildet, und/oder hinsichtlich
des Seitenwinkels, um den die Abtriebswelle gegenüber der Antriebswelle um diese verdreht
ist, zusammensetzbar ist.
[0008] Durch entsprechende Paarung des ersten Moduls mit einem der zweiten Module ist die
Abtriebsrichtung der Fahrzeugbedieneinheit, also sowohl der Höhenals auch der Seitenwinkel,
die An- und Abtriebswelle miteinander bilden, wählbar. Zur Änderung des Seitenwinkels
müssen das erste und das zweite Modul lediglich gegeneinander verdreht werden, so
dass es nicht erforderlich ist, das zweite Modul auszutauschen.
[0009] Der Höhenwinkel kann z.B. durch entsprechende Ausrichtung der Abtriebswelle in dem
zweiten Gehäuseteil relativ zur Antriebswelle des ersten Gehäuseteils verändert werden.
Dazu ist es erforderlich, dass das zweite Gehäuseteil an die geänderte Anordnung der
Abtriebswelle angepasst ist. Ferner ist die Ausbildung des zweiten Zahnrades an den
geänderten Höhenwinkel derart anzupassen, dass das zweite Zahnrad ordnungsgemäß mit
dem ersten Zahnrad kämmen kann. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass neben
der Anpassung des zweiten Zahnrades an eine Änderung des Höhenwinkels auch eine Anpassung
des ersten Zahnrades dann erfolgen sollte, wenn ein gewisser Höhenwinkeländerungsbereich
überschritten wird, da sonst ein ordnungsgemäßes Kämmen nicht mehr gewährleistet werden
kann. Es ist daher bevorzugt, ab einer Änderung des Höhenwinkels von mehr als 30°,
besser noch mehr als 20°, am besten mehr als 10°, neben dem zweiten Zahnrad auch das
erste Zahnrad an den geänderten Höhenwinkel anzupassen. Das erste Gehäuseteil hingegen
bleibt dabei unverändert. Sollten derart große Änderungen des Höhenwinkels vorgesehen
sein, so ist bevorzugt, dass das erste Zahnrad austauschbar an dem ersten Gehäuseteil
gehalten ist. Vorzugsweise sind das Antriebs- und Abtriebszahnrad jeweils als Kegelzahnräder
ausgebildet, wobei beide als Außenkegelzahnräder oder eines als Außen- und das andere
als Innenkegelzahnrad ausgebildet sein können/kann.
[0010] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass zwischen An- und Abtriebswelle der
Fahrzeugheizungsbedieneinheit noch weitere Getriebekomponenten, wie beispielsweise
weitere Zahnräder vorgesehen werden können, worauf nachfolgend jedoch nicht näher
eingegangen werden soll.
[0011] Der Bausatz zur Herstellung einer Fahrzeugheizungsbedieneinheit gemäss der vorliegenden
Erfindung weist infolge seines modularen Aufbaus gegenüber herkömmlichen Fahrzeugheizungsbedieneinheiten
den Vorteil auf, dass durch eine entsprechende Paarung des ersten Moduls mit einem
der zweiten Module die Anordnung der Antriebs- und Abtriebswelle relativ zueinander
bei der Montage der Fahrzeugheizungsbedieneinheit eingestellt und an die individuellen
Anforderungen unterschiedlicher Fahrzeugtypen beziehungsweise Sondermodelle angepasst
werden können. Dabei werden zumindest für das erste Modul Gleichteile eingesetzt,
was zu einer Senkung der Herstellungskosten führt. Ferner werden auch die Entwicklungskosten
für Fahrzeugheizungsbedieneinheiten reduziert, da die Verwendung von Gleichteilen
die Auslegung der Einheit sowie die Herstellung von Prototypen vereinfacht und somit
auch die Entwicklungszeit verkürzt. Schließlich erfordert die Herstellung von Fahrzeugheizungsbedieneinheiten
unter Einsatz von Gleichteilen einen geringeren logistischen Aufwand.
[0012] Vorzugsweise umfassen das erste und/oder jedes der zweiten Gehäuseteile, die Antriebs-
und/oder die Abtriebswelle und/oder das Antriebs- und/oder das Abtriebszahnrad Kunststoffmaterial
auf. Durch den Einsatz von Kunststoff wird ein geringes Gewicht der Fahrzeugheizungsbedieneinheit
erzielt. Ferner können die einzelnen Bauteile einfach und preiswert beispielsweise
mittels Spritzguss hergestellt werden. Bevorzugt weisen jedoch alle der zuvor genannten
Bauteile Kunststoff auf, wobei wenigstens zwei unterschiedliche Kunststoffmaterialien
vorgesehen sind. Diese zwei Kunststoffmaterialien werden bevorzugt hinsichtlich tribologischer
Aspekte der Berührungspunkte von Antriebswelle und erstem Gehäuseteil, von Antriebszahnrad
und Abtriebszahnrad sowie von Abtriebswelle und zweitem Gehäuseteil miteinander kombiniert,
um auf diese Weise eine schmiermittellose Lagerung der bewegten Bauteile zu erzeugen.
Vorzugsweise werden dabei Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und/oder Polycarbonat
(PC) und/oder Polyamid (PA), insbesondere Polyamid 6 (PA6), und/oder Polyoxymethylen
(POM) als Kunststoffmaterialien verwendet.
[0013] Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass jeweils die Antriebswelle und das Antriebszahnrad
sowie die Abtriebswelle und das Abtriebszahnrad einteilig ausgebildet sind, um auf
diese Weise die Anzahl von Bauteilen der Fahrzeugheizungsbedieneinheit und somit die
Fertigungskosten und den Logistik-Aufwand zu reduzieren.
[0014] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Antriebswelle zur Aufnahme bzw. Befestigung
eines Betätigungselementes vorgesehen ist. Bei dem Betätigungselement kann es sich
beispielsweise um einen an dem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordneten Drehknopf
handeln, der zur Betätigung der Fahrzeugheizungsbedieneinheit gemäss der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
[0015] Die Abtriebswelle ist hingegen vorzugsweise zur Aufnahme bzw. zur Befestigung einer
flexiblen oder starren Welle vorgesehen, um die von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle
der Fahrzeugheizungsbedieneinheit übertragene Drehbewegung an die anzusteuernde Einheit,
beispielsweise an eine Misch-, Umluft- oder Luftverteilerklappe, weiterzuleiten. Anstelle
der Welle können auch andere Elemente verwendet werden, die zur Übertragung von Drehbewegungen
geeignet sind.
[0016] Vorzugsweise ist das Antriebszahnrad ein Kegelzahnrad mit einer Innenverzahnung und
das Abtriebszahnrad ein Kegelzahnrad mit einer Außenverzahnung. Aus der Kombination
von Kegelzahnrad mit Innen- und Außenverzahnung resultiert eine größere Profilüberdeckung
als beziehungsweise bei einer Stirnverzahnung, da gleichzeitig mehr Zähne miteinander
in Eingriff sind. Somit lassen sich bei gleichen Zahngrößen größere Kräfte übertragen.
[0017] Zur axialen Sicherung der Abtriebswelle im zweiten Gehäuseteil wird bevorzugt eine
Rastverbindung verwendet. Rastverbindungen weisen den Vorteil auf, dass sie ohne weitere
Befestigungsmittel schnell und einfach montiert werden können, was sich wiederum positiv
auf die Herstellungskosten der Fahrzeugheizungsbedieneinheit der vorliegenden Erfindung
auswirkt. Bei der Rastverbindung handelt es sich bevorzugt um eine Kombination aus
einer Umfangsnut an den zweiten Gehäuseteilen und einem Rastvorsprung an den Abtriebswellen
Oder um eine Kombination aus einer Umfangsnut an den Abtriebswellen und einem Rastvorsprung
an den zweiten Gehäuseteilen. Dabei ist der Rastvorsprung vorzugsweise elastisch ausgebildet
und taucht schnappend in die Umfangsnut ein.
[0018] Vorzugsweise stützen sich die Stirnseiten des Antriebszahnrads zur axialen Sicherung
des Antriebszahnrades zumindest teilweise gegen das erste Gehäuseteil, wobei ausreichend
Spiel für die Drehbewegung des Antriebszahnrads innerhalb des ersten Gehäuseteils
verbleibt. Ferner ist bevorzugt, dass sich ein erster Abschnitt der Antriebswelle
zur radialen Sicherung des Antriebszahnrads in eine im wesentlichen kreisrunde Öffnung
erstreckt, die in dem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist. Der Außendurchmesser des
ersten Abschnitts ist dabei geringfügig kleiner als der Durchmesser der Öffnung, um
ein möglichst geringes radiales Spiel zu erzeugen, ohne die Drehbewegung des Antriebszahnrads
einzuschränken. Weiterhin ist bevorzugt, dass die Antriebswelle neben dem ersten Abschnitt
einen zweiten Abschnitt aufweist, dessen Außendurchmesser größer als der Durchmesser
der Öffnung ist, so dass die Antriebswelle im Übergangsbereich vom ersten zum zweiten
Abschnitt teilweise auf dem ersten Gehäuseteil aufliegt. Die ringförmige Auflagefläche,
die durch den Übergangsbereich erzeugt wird, bildet dabei einen axialen Anschlag,
der eine weitere axiale Fixierung der Antriebswelle in der Öffnung ermöglicht.
[0019] Ferner ist es zweckmäßig, dass eine Führungsnut zum leichteren Positionieren des
Antriebszahnrades in dem ersten Gehäuseteil vorgesehen ist, in welcher der erste Abschnitt
der Antriebswelle während der Montage in Richtung der Öffnung geführt ist, was nachfolgend
anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung genauer beschrieben
ist.
[0020] Es sollte klar sein, dass sich das Abtriebszahnrad zumindest teilweise durch die
erste Öffnung des ersten Gehäuseteils sowie durch die zweite Öffnung des zweiten Gehäuseteils
erstreckt, um mit dem Antriebszahnrad in Eingriff zu kommen (umgekehrt kann sich auch
das Antriebszahnrad durch beide Öffnungen erstrecken). Dabei ist die Verzahnung des
Antriebszahnrades innerhalb der ersten Öffnung vorzugsweise vollständig freigelegt.
Auf diese Weise kann die Position des Eingriffes der beiden Zahnräder entlang der
Verzahnung des Antriebszahnrades bei der Paarung des zweiten Moduls mit dem ersten
Modul frei gewählt werden. Somit kann die zweite Drehachse, wenn die ersten und zweiten
Drehachsen winklig zueinander angeordnet sind, rotationssymmetrisch zur ersten Drehachse
jede beliebige Position und somit jeden beliebigen Seitenwinkel einnehmen und in der
gewählten Position mit Hilfe von geeigneten Befestigungsmitteln fixiert werden, was
in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch genauer
beschrieben ist.
[0021] Es ist jedoch auch möglich, dass anstelle der die gesamte Verzahnung des Antriebszahnrades
freilegenden Öffnung mehrere erste Module vorgesehen sind, die sich hinsichtlich der
Position und/oder der Größe ihrer ersten Öffnung unterscheiden und die jeweils nur
einen Teilbereich der Verzahnung des Antriebszahnrades freilegen.
[0022] Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Fahrzeugheizungsbedieneinheit
gemäss der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung genauer
beschrieben. Im einzelnen zeigen:
- Fig. 1
- eine Vorderansicht einer Fahrzeugheizungsbedieneinheit,
- Fig. 2
- eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II der Fig. 1, die eine bevorzugte Ausführungsform
der Fahrzeugheizungsbedieneinheit gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt,
- Fig.
- 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines zweiten Moduls der in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsform der Fahrzeugheizungsbedieneinheit gemäss der vorliegenden Erfindung,
und
- Fig. 4
- eine Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 2.
[0023] Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer Fahrzeugheizungsbedieneinheit 10 einer Fahrzeugheizungsanlage,
an der zwei Bedienelemente in Form von Drehknöpfen 12, 14 sowie ein verschiebbares
Bedienelement 15 angeordnet sind. Mit Hilfe des Drehknopfes 12 kann der Fahrzeuginsasse
die gewünschte Fahrzeuginnentemperatur einstellen, während der Drehknopf 14 zur Auswahl
der Luftverteilung innerhalb des Fahrzeuges und das verschiebbare Bedienelement 16
zum Einstellen der Luftmenge dient.
[0024] Fig. 2 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II der Fig. 1 und zeigt eine
erste Ausführungsform der Fahrzeugheizungsbedieneinheit 10 gemäss der vorliegenden
Erfindung, die über einen Drehzapfen 11 mit dem ersten Drehknopf 12 verbunden ist.
Die Fahrzeugheizungsbedieneinheit 10 umfasst ein erstes Modul 18 und ein zweites Modul
20. Das erste Modul 18 weist ein erstes Gehäuseteil 22 mit einer Oberseite, einer
in der Oberseite 23 ausgebildeten ersten Öffnung 24 und einer Unterseite 25, eine
hohle Antriebswelle 26 und ein innenverzahntes Antriebskegelzahnrad 28 auf, wobei
Antriebswelle 26 und Antriebskegelzahnrad 28 einteilig miteinander ausgebildet sind.
[0025] Das Antriebskegelzahnrad 28 liegt jeweils an seinen Stirnseiten an dem ersten Gehäuseteil
22 an und ist auf diese Weise axial in dem ersten Gehäuseteil 22 fixiert. Dabei ist
ausreichend Spiel zwischen den Stirnseiten des Antriebskegelzahnrades 28 und dem ersten
Gehäuseteil 22 vorgesehen, so dass eine Drehbewegung des Antriebskegelzahnrads 28
innerhalb des ersten Gehäuseteils 22 nicht behindert wird. Ferner erstreckt sich ein
erster Abschnitt 27 der Antriebswelle 26 in eine in dem ersten Gehäuseteil 22 ausgebildete
kreisrunde Öffnung 29, wobei der Außendurchmesser des ersten Abschnitts 27 geringfügig
kleiner als der Durchmesser der Öffnung 29 ist. Auf diese Weise ist die Antriebswelle
26 radial in dem ersten Gehäuseteil 22 und um eine Drehachse 30 drehbar fixiert. An
den ersten Abschnitt 27 der Antriebswelle 26 schließt sich ein zweiter Abschnitt 31
an, dessen Außendurchmesser größer als der Durchmesser der Öffnung 29 ist. Dabei liegt
die im Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt ausgebildete
ringförmige Fläche an dem ersten Gehäuseteil 22 an und bildet einen axialen Anschlag,
der als weitere axiale Fixierung der Antriebswelle 26 in dem ersten Gehäuseteil 22
dient.
[0026] Das zweite Modul 20 umfasst ein zweites Gehäuseteil 32 mit einer zweiten Öffnung
34, eine hohle Abtriebswelle 36 und ein außenverzahntes Abtriebskegelzahnrad 38, wobei
Abtriebswelle 36 und Abtriebskegelzahnrad 38 einteilig miteinander ausgebildet sind.
Abtriebswelle 36 und Abtriebskegelzahnrad 38 sind drehbar um eine zweite Drehachse
40 in dem zweiten Gehäuseteil 32 gehalten. Durch die Kombination von ineinandergreifenden
innen- und außenverzahnten Kegelrädern 39,41 wird eine große Profilüberdeckung erzielt,
d.h. es sind gleichzeitig immer mehr Zahnräder als beispielsweise bei einer Stirnradverzahnung
in Eingriff. Auf diese Weise können im Vergleich zu einer Stirnradverzahnung größere
Kräfte bei gleicher Zahngröße übertragen werden. Das zweite Gehäuseteil 32 ist über
Befestigungsstifte 42 mit dem ersten Gehäuseteil 22 derart verbunden, dass sich das
Abtriebszahnrad 38 zumindest teilweise durch die erste Öffnung 24 des ersten Gehäuseteils
22 sowie durch die zweite Öffnung 34 des zweiten Gehäuseteils 32 erstreckt und mit
dem Antriebskegelzahnrad 28 in Eingriff ist. Dabei schneiden sich die erste Drehachse
30 der Antriebswelle 26 und die zweite Drehachse 40 der Abtriebswelle 36 unter einem
Winkel α, nachfolgend als Höhenwinkel bezeichnet.
[0027] Das erste Gehäuseteil 22, die Antriebswelle 26 sowie das Antriebskegelzahnrad 28
und das zweite Gehäuseteil 32, die Abtriebswelle 36 sowie das Abtriebskegelzahnrad
38 weisen Kunststoffmaterial auf, wobei es sich bei dem Material des ersten Gehäuseteils
22 um Polycarbonat (PC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), bei der Antriebswelle
26 sowie dem Antriebskegelzahnrad 28 um Polyoxymethylen (POM), beim zweiten Gehäuseteil
32 um Polyoxymethylen (POM) und bei der Abtriebswelle 36 sowie bei dem Abtriebskegelzahnrad
38 um Polyamid 6 (PA6) handelt. Diese Werkstoffkombination schafft sehr gut aufeinander
abgestimmte Reibpartner an den Berührungspunkten von Antriebswelle 26/erster Gehäuseteil
22, Antriebskegelzahnrad 28/Abtriebskegelzahnrad 38 und Abtriebswelle 36/zweiter Gehäuseteil
32, wodurch ein schmiermittelloses Getriebe erzeugt wird.
[0028] Das erste Gehäuseteil 22 ist über Schraubverbindungen 44 (wobei es sich ebenso um
Steckverbindungen, Stiftverbindungen o.dgl. handeln kann) an einem Armaturenbrett
45 befestigt. Das Armaturenbrett 45 umfasst eine kreisrunde Durchgangsöffnung 46,
durch die sich der Drehzapfen 11 des Drehknopfes 12 erstreckt, wobei der Drehzapfen
11 an einem Ende an bzw. in der hohlen Antriebswelle 26 durch nicht dargestellte Mittel
drehsicher fixiert ist. Durch Drehen des Drehknopfes 12 wird die Drehbewegung des
Drehknopfes 12 über den Drehzapfen 11, die Antriebswelle 26, das Antriebskegelzahnrad
28 und das Abtriebskegelzahnrad 38 auf die Abtriebswelle 26 übertragen. An bzw. in
der hohlen Abtriebswelle 26 kann eine flexible oder starre Welle 48 (nur angedeutet)
angeordnet sein, welche die Drehbewegung an eine Luftverteilerklappe eines Fahrzeugheizsystems
weiterleitet.
[0029] Um die Abtriebsrichtung der in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugheizungsbedieneinheit
10 beispielsweise an Anforderungen eines anderen Fahrzeugtyps anzupassen, muss lediglich
das zweite Modul 20 ausgetauscht werden, während das erste Modul 18 und folglich das
erste Gehäuseteil 22 sowie die Antriebswelle 26 und das Antriebskegelzahnrad 28 unverändert
bleiben. Dies ist insbesondere dahingehend von Vorteil, dass aufgrund des Einsatzes
von Gleichteilen für das erste Modul 18 bei allen Fahrzeugtypen die Produktionskosten
für das erste Modul 18 erheblich gesenkt werden können. Da die Fahrzeugheizungsbedieneinheit
10 über das erste Gehäuseteil 22 an dem Armaturenbrett 45 befestigt ist, kann ferner
diese Befestigung bei allen Fahrzeugtypen beibehalten werden.
[0030] Das zweite Modul 20 hingegen wird durch ein zweites Modul mit veränderter Abtriebsrichtung
und entsprechend geändertem zweiten Gehäuseteil 20 und/oder mit verändertem Abtriebskegelzahnrad
38 ersetzt. Zur Änderung des Höhenwinkels α werden sowohl das zweite Gehäuseteil 32
als auch das Abtriebszahnrad 38 des zweiten Moduls 20 ausgetauscht. Ferner ist es
möglich, das zweite Modul 20 um die erste Drehachse 30 des Antriebszahnrades 28 um
einen bestimmten Seitenwinkel β verdreht anzuordnen, wie es durch den Pfeil B in Fig.
2 angedeutet ist. Der Seitenwinkel β, um den das zweite Modul 20 um die erste Drehachse
30 gedreht werden kann, ist im wesentlichen von der Ausbildung der Öffnung 24 des
ersten Gehäuseteils 22 des ersten Moduls 18 abhängig. Wenn die erste Öffnung 24 das
Antriebskegelzahnrad 28 nur teilweise freilegt, wie in Fig. 2 gezeigt, so kann das
zweite Modul 20 nur soweit gedreht werden, dass das Abtriebskegelzahnrad 38 noch durch
die erste Öffnung 24 greifen kann. Legt die erste Öffnung 24 hingegen das gesamte
Antriebskegelzahnrad 28 frei (nicht gezeigt), ist der Winkel, um den das zweite Modul
20 um die erste Drehachse 30 gedreht angeordnet werden kann, in keiner Weise beschränkt.
[0031] Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird im folgenden der Aufbau des in Fig. 2 dargestellten
zweiten Moduls 20 genauer beschrieben. Wie bereits zuvor erwähnt, ist die Abtriebswelle
36, die in dieser Ausführungsform einteilig mit dem Abtriebszahnrad 38 ausgebildet
ist, in dem zweiten Gehäuseteil 32 drehbar gehalten. Dazu umfasst das zweite Gehäuseteil
32 eine rohrförmige Durchgangsöffnung 50, in welche die Abtriebswelle 36 einsetzbar
ist. Einteilig mit dem zweiten Gehäuseteil 32 ist ein elastischer, stegförmiger Rastvorsprung
52 ausgebildet, der sich in die Durchgangsöffnung 50 erstreckt. Die Abtriebswelle
36 umfasst an demjenigen Ende, das dem Abtriebskegelzahnrad 38 gegenüberliegt, einen
Einschnappbereich, der in der dargestellten Ausführungsform des zweiten Moduls 20
durch eine sich ringförmig um die Abtriebswelle 36 erstreckende Umfangsnut 56 begrenzt
ist. Wenn die Abtriebswelle 36 in die rohrförmige Durchgangsöffnung 50 des zweiten
Gehäuseteils 32 eingesetzt wird, so taucht der sich in die Durchgangsöffnung 50 erstreckende
elastische, stegförmige Rastvorsprung 52 schnappend in die Umfangsnut 54 der Abtriebswelle
36 ein, so dass die Abtriebswelle 36 in der Durchgangsöffnung 50 gehalten ist. Ferner
umfasst das zweite Gehäuseteil 32 eine radiale, sich ringförmig um die Durchgangsöffnung
50 erstreckende Anschlagfläche 58, gegen die sich bei eingesetzter Abtriebswelle 36
ein nahe des Abtriebskegelzahnrades 38 und einteilig mit der Abtriebswelle 36 ausgebildeter
ringförmiger Absatz 60 stützt. Somit ist die Abtriebswelle 36 in der rohrförmigen
Durchgangsöffnung 50 fixiert, wobei der ringförmige Absatz 60 der Abtriebswelle 36
während einer Drehung der Abtriebswelle 36 um ihre Drehachse 40 (siehe Fig. 2) auf
der Anschlagfläche 58 des zweiten Gehäuseteils 32 gleiten kann. Zur Befestigung des
zweiten Gehäuseteils 32 an dem ersten Gehäuseteil 22 des ersten Moduls 18 sind in
dem zweiten Gehäuseteil 32 Durchgangslöcher 62 vorgesehen, durch die sich die in Fig.
2 dargestellten Befestigungsstifte 42 erstrecken. Die Befestigungsstifte 42 können
zum Fixieren des zweiten Gehäuseteils 32 an dem ersten Gehäuseteil 22 beispielsweise
unter Druck (und unter Einfluss von Wärme) mit den beiden Gehäuseteilen 22, 32 verpresst
werden.
[0032] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Befestigungsstifte 42 in Kombination
mit den Durchgangslöchern 62 nur eine mögliche Befestigungsalternative darstellen.
Um die Position des zweiten Gehäuseteils 32 hinsichtlich der ersten Drehachse 30 (Fig.
2) beliebig verändern zu können, wie es bereits zuvor beschrieben wurde, ist anstelle
der in dem zweiten Gehäuseteil 32 vorgesehen Durchgangslöcher 62 auch ein sich zumindest
teilweise ringförmig erstreckender Schlitz denkbar, durch den sich beispielsweise
die Befestigungsstifte 42 erstrecken, wobei die Position des zweiten Gehäuseteils
32 hinsichtlich des ersten Gehäuseteils 22 nach Einsetzen der Befestigungsstifte 42
durch den sich ringförmig erstreckenden Schlitz mit geeigneten Mitteln fixiert werden
muss.
[0033] Fig. 4 ist eine teilweise gebrochene Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV
in Fig. 2 und zeigt das in dem ersten Gehäuseteil 22 angeordnete Antriebskegelzahnrad
28. Das erste Gehäuseteil 22 weist eine Öffnung 64 auf, durch die das Antriebskegelzahnrad
28 bei der Montage in das ersten Gehäuseteil 22 eingesetzt werden kann. Um die Positionierung
des ersten Abschnitts 27 der Antriebswelle 26 in der Öffnung 29 des ersten Gehäuseteils
22 zu erleichtern, ist in dem Gehäuse eine Führungsnut 66 ausgebildet, die sich bis
zur Öffnung 29 des ersten Gehäuseteils 22 erstreckt. Die Breite der Führungsnut 66
ist etwas größer als der Außendurchmesser des ersten Abschnitts 27 der Antriebswelle
26 ist, so dass der erste Abschnitt 27 der Antriebswelle in der Führungsnut führbar
ist. Während der Montage wird das Antriebskegelzahnrad 28 durch die Öffnung 64 in
die Führungsnut 66 eingelegt. Wenn nun das Antriebskegelzahnrad 28 weiter der Führungsnut
66 folgend über die Schräge 70 in Richtung der Öffnung 29 gedrückt wird, biegen sich
die Oberseite 23 und/oder die Unterseite 25 des ersten Gehäuseteils 22 unter dem durch
die Stirnflächen des Antriebskegelzahnrads 28 erzeugtem Druck auf, so dass der erste
Abschnitt 27 der Antriebswelle 26 in die Öffnung 29 gleiten kann. Sobald der erste
Abschnitt 27 in die Öffnung 28 eingesetzt ist, wird über die Stirnfläche des Antriebskegelzahnrads
28 kein Druck mehr auf die Ober- und/oder Unterseite des ersten Gehäuseteils 22 ausgeübt,
so dass die Ober- und/oder Unterseite in ihre ursprüngliche Stellung zurückkehren.
Auf diese Weise ist das Antriebskegelzahnrad 28 sicher in der Öffnung 29 und zwischen
Ober- und Unterseite des ersten Gehäuseteils 22 sowohl axial als auch radial gehalten.
1. Bausatz zur Herstellung einer Fahrzeugheizungsbedieneinheit mit einer Antriebs- (26)
und einer Abtriebswelle (36), wobei der Bausatz versehen ist mit
- einem ersten Modul (18), das ein erstes Gehäuseteil (22) und ein Antriebszahnrad
(28) mit einer drehbar an dem ersten Gehäuseteil (22) gelagerten Welle aufweist, welche
die Antriebswelle (26) bildet, wobei im ersten Gehäuseteil (22) eine erste Öffnung
(24) vorgesehen ist, innerhalb derer das Antriebszahnrad (28) zumindest teilweise
frei liegt, und
- mehreren zweiten Modulen (20), die jeweils ein zweites Gehäuseteil (32) und ein
Abtriebszahnrad (38) mit einer drehbar in dem zweiten Gehäuseteil (32) gelagerten
Welle aufweisen, welche die Abtriebswelle (36) bildet, wobei in dem zweiten Gehäuseteil
(32) eine zweite Öffnung (34) vorgesehen ist, innerhalb derer das Abtriebszahnrad
(38) zumindest teilweise frei liegt,
- wobei sich die zweiten Module (20) hinsichtlich der Ausbildung des Abtriebszahnrades
(38) und/oder hinsichtlich der Ausrichtung der Abtriebswelle (36) und der Ausbildung
des zweiten Gehäuseteils (32) unterscheiden, und
- wobei jedes der zweiten Module (20) mit dem ersten Modul (18) zur Bildung der Fahrzeugbedieneinheit
mit unterschiedlicher Ausrichtung der Abtriebswelle (36) zur Antriebswelle (26) hinsichtlich
des Höhenwinkes, den die Antriebswelle (26) mit der Abtriebswelle (36) bildet, und/oder
hinsichtlich des Seitenwinkels, um den die Antriebswelle (36) gegenüber der Antriebswelle
(26) um diese verdreht ist, zusammensetzbar ist.
2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (22) und jedes der zweiten Gehäuseteile (32), die Antriebswelle (26) und
jede der Abtriebswellen (36) und das Antriebszahnrad (28) sowie jedes der Abtriebszahnräder
(38) Kunststoffmaterial aufweisen.
3. Bausatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt wenigstens zweiunterschiedliche Kunststoffmaterialien vorgesehen sind.
4. Bausatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Kunststoffmaterialien an den Berührungspunkten von Antriebswelle
(26) und erstem Gehäuseteil (22), Antriebszahnrad (28) und Abtriebszahnrad (38) sowie
Abtriebswelle (36) und zweitem Gehäuseteil (32) zur Ausbildung von schmiermittellosen
Lagerungen jeweils reibungsarm miteinander kombinierbar sind.
5. Bausatz nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Kunststoffmaterialien um Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und/oder
Polycarbonat (PC) und/oder Polyamid und/oder Polyoxymethylen (POM) handelt.
6. Bausatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abtriebswelle (36) und das Abtriebszahnrad (38) einteilig ausgebildet sind.
7. Bausatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (26) zur Aufnahme bzw. Befestigung eines Betätigungselementes (12)
vorgesehen ist.
8. Bausatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (36) zur Aufnahme bzw. Befestigung einer flexiblen oder starren
Welle vorgesehen ist.
9. Bausatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (28) ein Kegelzahnrad mit einer Innenverzahnung und das Abtriebszahnrad
(38) ein Kegelzahnrad mit einer Außenverzahnung ist.
10. Bausatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Sicherung der Antriebswelle (26) im ersten Gehäuseteil (22) und/oder
der Abtriebswelle (36) im zweiten Gehäuseteil (32) jeweils eine Rastverbindung vorgesehen
ist.
11. Bausatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Verbindungen um eine Kombination aus einer Umfangsnut (56) an den
zweiten Gehäuseteilen oder an der Welle und einem Vorsprung (52) an der Welle oder
an dem zweiten Gehäuseteil handelt.
12. Bausatz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (52) elastisch ausgebildet ist und in die Umfangsnut (56) eintaucht
oder unter diese greift.
13. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der ersten Öffnung (24) die Verzahnung des Antriebszahnrades (28) zumindest
teilweise freigelegt ist.
14. Bausatz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Module (18) vorgesehen sind, die sich hinsichtlich der Position und/oder
der Größe ihrer ersten Öffnung (24) unterscheiden.
15. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der ersten Öffnung (24) die Verzahnung des Antriebszahnrades (28) vollständig
freigelegt ist.